- 查理定律(等容定律)
- 共134题
同学家新买了一台双门电冰箱,冷藏室容积107L,冷冻室容积118L,假设室内气体为理想气体.
(1)若室内空气摩尔体积为22.5×10-3m3/mol,在家中关闭冰箱密封门后,电冰箱的冷藏室和冷冻室内大约共有多少个空气分子?
(2)若室内温度为270C,大气压强为1×105Pa,关闭冰箱密封门通电一段时间后,冷藏室温度降为60C,冷冻室温度降为-90C,此时冷藏室与冷冻室中空气压强差多大?
正确答案
(1)由阿伏加德罗常数可知:
n=NA=
个=6.02×1024个
(2)冷藏室气体的初状态:T1=300K P1=1×105Pa;末状态:T2=279K P2=?
冷冻室气体的初状态:T1=300K P1=1×105Pa; 末状态:T3=264K P3=?
气体体积不变,根据查理定律:
得:=
解得:P2=9.3×104Pa
由:=
解得:P3=8.8×104 Pa
解得:P2=9.3×104 Pa;P3=8.8×104 Pa
△P=P2-P3=5×103 Pa
答:(1)大约有6.02×1024个空气分子.
(2)气体的压强差:5×103 Pa
(选修模块3-3)
(1)以下说法正确的是______.
A.在完全失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁的顶部没有作用力
B.分子间同时存在着相互作用的斥力和引力,它们都随分子间距离的减小而增大
C.悬浮在液体中的微粒足够小,来自各个方向的液体分子撞击的不平衡性使微粒的运动无规则
D.在液体表面任意一条线的两侧,相互之间的作用力是斥力,它的作用是使液体表面绷紧
(2)如图所示为“探究气体等温变化的规律”的实验装置,气体的压强可从仪表上读出,一段空气柱被橡胶塞和柱塞封闭在针筒内,从刻度尺上可读出空气柱的长度.实验过程中气体压缩太快会使气体温度______(选填“升高”、“不变”或“降低”).实验中气体向外漏气,测得气体的体积与压强的乘积______(选填“变大”、“不变”或“变小”).
(3)若以μ表示水的摩尔质量,ρ为在标准状态下水蒸气的密度,NA为阿伏加德罗常数,求每个水分子的质量和标准状态下水蒸气的摩尔体积.
正确答案
(1)A、气体压强是大量分子对容器壁的碰撞造成的,与是否失重无关,故A错误;
B、分子间同时存在着相互作用的斥力和引力,它们都随分子间距离的减小而增大,但斥力增加的快,故B正确;
C、悬浮在液体中的微粒足够小,来自各个方向的液体分子撞击的不平衡性使微粒的运动无规则,这就是布朗运动,故C正确;
D、在液体表面任意一条线的两侧,相互之间的作用力是引力力,它的作用是使液体表面绷紧,故D错误;
故选BC.
(2)实验过程中气体压缩太快,温度升高后热量不能快速释放,气体温度会升高;
根据理想气体状态方程=C,PV=CT,其中C与质量有关,故漏气会使PV减小;
(3)水分子的质量等于摩尔质量除以阿伏加德罗常数,故m=;
标准状态下水蒸气的摩尔体积等于水蒸气的摩尔质量除以标准状态下水蒸气的密度,故v=.
故答案为:(1)BC; (2)升高 变小;(3)m=,v=
.
某同学利用DIS实验系统研究一定质量的理想气体的状态变化,在实验后计算机屏幕显示了如下P-T图象(实线部分),已知在A状态气体体积为V.
(1)试求实验过程中,当气体温度保持T0的情况下,气体体积在什么范围内变化?
(2)试分析说明在气体状态由B变化至C的过程中是吸热还是放热?
正确答案
(1)对于A、B、C三个状态,由玻意耳定意可知:
1.5p0V0=2p0V1=p0V2,解得:V1=V0,V2=
V0;
即:在温度保持T0的情况下,气体体积在V0和
V0之间变化.
(2)在气体状态由B变化至C的过程中,由于温度不变,所以气体内能不变,
而该过程气体体积减小,外界对气体做功,所以由热力学第一定律可知,此过程是放热的.
答:(1)当气体温度保持T0的情况下,气体体积变化范围是V0和
V0.
(2)气体状态由B变化至C的过程中是放热的.
高空试验火箭起飞前,仪器舱内气体的压强=1atm,温度t=27℃.在火箭竖直上升的过程中,加速度的大小等于重力加速度g,仪器舱内水银气压计的读数为p=0.6
,已知仪器舱是密封的,那么,该过程中舱里的温度是多少?
正确答案
360K
水银气压计有=ρgh,
以a=g的加速度匀加速上升时,对气压计内的水银柱,根据牛顿第二定律有
-ρgS×0.6h=ρaS×0.6h
即:=1.2atm
气体等容变化有:
对一定质量的理想气体,分别在两个温度下研究其等温变化的规律,在图所示的p-V图上画出两条双曲线,分别作垂直于纵轴与横轴的直线,交两曲线的点分别为a、b和c、d,与横轴交点为e,已知
=1∶2,则
正确答案
ACD
c和d两状态其体积相等,=
=3∶1,由
=C知
=
=3∶1,故选项C、D都正确.
a和b两状态压强相等,则
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